二维同心圆层中分子动力学与矩法的比较分析

本文我们对一种经典等离子体进行了考察，该等离子体部署在两个有限共面 surfaces 上：一个圆形区域 $\Omega_{in}$ 和一个环形区域 $\Omega_{out}$，中间之间有一个间隙。我们从统计力学和连续介质电偶力学的角度对其进行研究。我们采用两种视角：第一种方法使用分子动力学 (MD) 模拟来寻找系统的位点相关函数和速度分布。第二种方法将系统建模为由点状带电粒子 $q_1$ 和 $q_2$ 组成的二维经典库仑等离子体，这些粒子分别位于层 $\Omega_{in}$ 和 $\Omega_{out}$ 上，无背景密度。第二种方法对应于由构成 $\Omega_{in}$ 和 $\Omega_{out}$ 区域的平面金属层组成的有限表面电极，施加恒定电压 $V_{in}$ 和 $V_{out}$，并考虑轴对称性。表面电荷密度通过电偶力学 (MoM) 在电偶力学近似下计算。点状和微分电荷元素通过 $1/r$ 电势相互作用。在本文中，定义了一个协议来正确比较这些系统。我们展示，在耦合参数值为 $1$ 或 $-1$ 时，MD 计算得到的热力学平均值与 MoM 结果一致。